模具092班劉凱終稿

1、哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)-題 目： 雙卷筒沖壓模具設(shè)計(jì) 專業(yè)年級(jí)： 模具09-2班 學(xué)生姓名： 劉凱 學(xué) 號(hào)： 0930140210 指導(dǎo)教師： 李忠 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院完成時(shí)間： 2012 年 6 月 22日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)學(xué)生姓名：劉凱 學(xué)號(hào)：0930140210學(xué) 院：榮成學(xué)院 專業(yè)：模具09-2任務(wù)起止時(shí)間： 2012 年5月 7日至 2012 年 6月 22日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：雙卷筒沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽名： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師簽名： 評(píng)閱教師職稱： 答辯委員

2、會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)：答辯委員會(huì)評(píng)定，該生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)椋?答辯委員會(huì)主席簽名： 職稱： 年 月 日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名：劉凱 學(xué)號(hào)：0930140210學(xué) 院：榮成學(xué)院 專業(yè)：模具09-2任務(wù)起止時(shí)間： 2012年5月 7日至 2012 年 6月 22日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：雙卷筒沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容：運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及所學(xué)的各種繪圖輔助軟件設(shè)計(jì)出一套含料、彎曲、校正的單工序沖壓模具。1. 了解畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱資料（5月7日5月20日）；2. 查閱資料繪出各具裝配圖及各零件圖（5月21日6月7日）；3. 撰寫論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯（6月8日6

3、月22日）。資料：1劉建超, 張寶忠. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造. 北京: 高等教育出版社, 2004: 11692夏巨諶, 李志剛. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典. 南昌: 江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2003: 416653指導(dǎo)教師意見：簽名：年 月 日系主任意見： 簽名：年 月 日雙卷筒沖壓模具設(shè)計(jì)摘要我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。因而只有培養(yǎng)模具人才才能縮小我國(guó)同發(fā)達(dá)國(guó)家之間的距離。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的是雙卷筒落料、彎

4、曲、校正沖壓模具，利用的是單工序沖壓模具生產(chǎn)的。單工序模，即是在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。一套模具只能完成一個(gè)工序，要得到一個(gè)完整的零件需要使用三套模具。經(jīng)分析該工件可以由多個(gè)方案加工而成考慮各種因素最后我選擇了單工序沖壓模具。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我對(duì)雙卷筒進(jìn)行了工藝性分析和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)證模具基本符合生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞 沖壓模；雙卷筒；單工序 不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印目錄摘要I第1章 緒論11.1引言11.2沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用11.3沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向31.4選題意義61.5本論文的主要內(nèi)容6第2章 雙卷筒的工藝性分析72.1工藝方案的確定72.2落料、

5、彎曲、校正工藝分析7落料工藝分析7彎曲工藝分析10校正工藝分析122.3本章小結(jié)13第3章 雙卷筒模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)143.1落料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14定位零件的設(shè)計(jì)14卸料裝置的選擇14壓力機(jī)的選取14模柄的選用15螺釘、銷釘?shù)倪x取153.2彎曲模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15凹模板外形尺寸的確定15凸模外形尺寸的確定16模架的確定16模柄的選用163.3校正模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16凹模板外形尺寸的確定16凸模外形尺寸的確定16模柄的選用163.4本章小結(jié)16第4章 落料、彎曲、校正模具總裝圖174.1落料模具總裝圖174.2彎曲模具總裝圖184.3校正模具總裝圖194.4本章小結(jié)19第5章 模具的使用說(shuō)

6、明205.1模具的使用注意事項(xiàng)205.2壓力機(jī)應(yīng)具有安全保護(hù)裝置205.3模具的安裝和搬運(yùn)205.4本章小結(jié)21結(jié)論22致謝23參考文獻(xiàn)24千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 緒論1.1引言模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 模具生產(chǎn)的工藝水平

7、及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在

8、設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上仍存在一定差距。1.2沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常

9、溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。（1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)

10、械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長(zhǎng)，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是

11、，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過(guò)去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工

12、藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。1.3沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。（1）沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的

13、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1

14、617級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的軟模成形工藝，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料

15、的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。（2）沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件在沖模的設(shè)計(jì)制造上，目前正朝著以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、

16、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)

17、發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min），加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單

18、管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm2/min，加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=0.10.2微米；精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)；模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展

19、，現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過(guò)陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工

20、的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。（3）沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力

21、機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250 kN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000 kN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的410倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開

22、發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。（4）沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模

23、具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映

24、在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。1.4選題意義通過(guò)這次畢業(yè)沖壓模具設(shè)計(jì)，我鞏固了沖壓成形與模具設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，基本掌握了落料、彎曲模具的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，對(duì)模具的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝有了一定認(rèn)識(shí)，熟悉了設(shè)計(jì)規(guī)范和國(guó)標(biāo)，提高了繪圖能力，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和動(dòng)手的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中從發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤到弄懂，再發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，循環(huán)中我懂得了比較多東

25、西。為以后我走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.5本論文的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是雙卷筒的落料、彎曲、校正單工序沖壓模具的設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了雙卷筒的工藝性分析和各單工序沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第2章 雙卷筒的工藝性分析雙卷筒零件圖如圖2-1所示。圖2-1 零件圖沖壓技術(shù)要求：1. 材料：H682. 板厚：0.5mm3. 工件精度：IT104. 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)零件形狀復(fù)雜，尺寸精度為IT10級(jí)2.1工藝方案的確定根據(jù)零件圖的形狀該工件可以有兩種工藝方案方案一：該工件可由一套級(jí)進(jìn)模來(lái)完成；方案二：該工件可以分為三個(gè)單工序的沖壓模具，即落料、彎曲、校正單工序沖壓模具來(lái)完成。本次設(shè)計(jì)選擇方案二，因?yàn)榧?jí)

26、進(jìn)模設(shè)計(jì)復(fù)雜模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)成本高，且工件精度要求不高，用單工序模具即可保證，單工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單生產(chǎn)成本低。2.2落料、彎曲、校正工藝分析2.2.1落料工藝分析一、坯料尺寸的計(jì)算L1=2×3.14×5=31mm L2=2×3.14×2.5=16mm二、需要加工的零件圖如圖2-2所示。圖2-2落料零件圖三、沖裁件工藝分析從沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性和沖裁件的精度和斷面粗糙度兩個(gè)方面進(jìn)行分析。1. 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。尺寸較小，厚度適中，適合沖裁。（2）材料為H68具有良好的沖壓性能。2. 沖裁件的精度和斷面粗糙度尺寸精度：零件圖上所有未標(biāo)注公差的尺寸均

27、為IT10精度適合用于沖裁。表面粗糙度：零件圖上所有未標(biāo)注表面粗糙度，考慮為12.5m。適合沖裁。結(jié)論：該制件適合沖裁工藝性，適合冷沖裁加工，其加工工藝性好。主要設(shè)計(jì)計(jì)算1.排樣方式的確定根據(jù)零件圖可以確定排樣方式為有廢料排樣。查表2-11得，Cmin=0.5 mm，=0.1條料寬度mm導(dǎo)料板間距A=B+C=35 mm查最小搭邊值表2-21得mm，mm，經(jīng)計(jì)算mm，mm表2-1導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙Cmin mm材料厚度t無(wú)側(cè)壓裝置條料寬度B有側(cè)壓裝置條料寬度B100以下100200200300100以下100以上0.50.5112230.50.50.50.50.50.5111111555

28、5555 5材料厚度t圓形或圓角r2t的工件矩形件邊長(zhǎng)L50mm矩形件邊長(zhǎng)L50mm或圓角r2t工件間a1側(cè)面a工件間a1側(cè)面a工件間a1側(cè)面a025以下0.250.50.50.80.81.21.21.61.81.21.00.81.02.01.51.21.01.22.21.81.51.21.52.52.01.81.51.82.82.21.81.51.83.02.52.01.82.0表2-2最小搭邊值mm2.沖裁力計(jì)算 沖裁力F可按下面公式計(jì)算： （2-1）式中：F沖裁力（kN）K安全系數(shù)，K=1.3 L沖裁周邊長(zhǎng)度，計(jì)算得130mm t材料厚度（mm）材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），由文獻(xiàn)1得=37

29、0MPa故： kN3.工作零件刃口尺寸的計(jì)算該沖裁件屬于落料件，選凹模為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。查表2-31得Zmin=0.025mm，Zmax=0.035mm，因?yàn)楣ぜ牡墓畹燃?jí)為IT10所以。落料凹模尺寸如下：第一類尺寸（磨損后增大的尺寸）： （2-2）mm，mm，mm，mm，mm第二類尺寸（磨損后減小的尺寸）： （2-3）mm式中，A、B模具基準(zhǔn)件尺寸（mm）； Amax、Bmin工件極限尺寸（mm）； 工件公差（mm）表2-3沖裁模初始雙面間隙值Z mm材料厚度t /mm軟鋁純銅、黃銅、軟銅Wc=(0.080.2)%Z

30、minZmaxZminZmax0.20.0080.0120.0100.0140.30.0120.0180.0150.0210.40.0160.0240.0200.0280.50.0200.0300.0250.0352.2.2彎曲工藝分析需要加工的零件圖圖2-4彎曲零件圖彎曲件的質(zhì)量分析根據(jù)零件圖及所學(xué)的理論知識(shí)可知該工件制造時(shí)需要考慮卸載后工件回彈現(xiàn)象。彎曲件的工藝性彎曲件的工藝性是指彎曲零件的形狀、尺寸、精度、材料以及技術(shù)要求等是否符合彎曲加工的工藝要求。具有良好工藝性的彎曲件，能簡(jiǎn)化彎曲的工藝過(guò)程及模具結(jié)構(gòu)，提高工件的質(zhì)量。該彎曲件名為雙卷筒，形狀對(duì)稱，尺寸精度要求為IT10，材料是H68

31、， 為半硬銅材料。彎曲力的計(jì)算與壓力計(jì)的選取1. 彎曲力的計(jì)算彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。1）自由彎曲時(shí)的彎曲力公式V形彎曲件： （2-4）U形彎曲件： （2-5）式中， 自由彎曲力；B彎曲件的寬度；t彎曲件厚度；r內(nèi)圓彎曲半徑；彎曲材料的抗拉強(qiáng)度；K安全系數(shù)，一般取1.3。2）計(jì)算本彎曲件彎曲部分為U形件彎曲。H68的MPakN2. 壓力機(jī)的選用壓力機(jī)的選取總原則：壓力機(jī)的公稱

32、壓力必須大于彎曲時(shí)的所有工藝力之和，即F壓機(jī)（1.21.3）F總。壓力機(jī)選用還決定于壓力機(jī)的調(diào)整與板料厚度誤差的大小。由上述可知，該彎曲件彎曲所需的壓力是80.17kN，查取參考文獻(xiàn)，可選取具有以下規(guī)格的壓力機(jī)，具體如表2-42所示。表2-4壓力機(jī)規(guī)格型號(hào)公稱壓力滑塊行程行程次數(shù)最大閉合高度閉合高度調(diào)節(jié)量工作臺(tái)尺寸前后模柄孔尺寸直徑J23-10100kN45mm145次/min180mm35 mm240mm，左右370mm25mm，深度55mm2.2.3校正工藝分析一、彎曲件的質(zhì)量分析因?yàn)榇舜螐澢＞咴O(shè)計(jì)為第二次彎曲整形模具設(shè)計(jì)，故不考慮回彈。二、彎曲件的工藝性該彎曲件名為雙卷筒，形狀對(duì)稱，尺

33、寸精度要求為IT10，材料是H68， 為半硬銅材料。三、彎曲力的計(jì)算與壓力計(jì)的選取1.彎曲力的計(jì)算彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。1）自由彎曲時(shí)的彎曲力公式V形彎曲件： U形彎曲件：式中， 自由彎曲力；B彎曲件的寬度；t彎曲件厚度；r內(nèi)圓彎曲半徑；彎曲材料的抗拉強(qiáng)度；K安全系數(shù)；一般取1.3。2）計(jì)算本彎曲件彎曲部分為U形件彎曲。H68的MPakN2.壓力機(jī)的選用可以和彎曲時(shí)的壓力及

34、規(guī)格相同，如表2-4所示。2.3本章小結(jié)本章主要是雙卷筒的工藝性分析，主要進(jìn)行了工藝方案的確定，落料、彎曲、校正工藝分析。第3章 雙卷筒模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1落料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、凹模外形尺寸的確定凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘、銷釘與下模座固定。根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典2采用標(biāo)準(zhǔn)模板凹模厚H H=22凹模寬度B B=100凹模長(zhǎng)度L L= 100確定凹模的外形尺寸為為100×100×22二、凸模外形尺寸的確定根據(jù)壓力機(jī)的閉模高度和凹模的尺寸確定凸模的外形尺寸。3.1.2定位零件的設(shè)計(jì)采用固定擋料銷定位，其尺寸根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典3的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如圖3-1所示。圖3-1固

35、定擋料銷卸料裝置的選擇根據(jù)要求采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置所得的沖裁零件質(zhì)量較好，品質(zhì)度高。壓力機(jī)的選取壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于或等于總沖壓力的（1.11.3）倍，即：（1.11.3）50.31 kN，查表雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)，選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J23-10，規(guī)格如表2-4所示。模柄的選用模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常見的模柄形式有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣模柄、浮動(dòng)式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。壓入式模柄能保證較高的同軸度和垂直度，適用于中小型模具，故在此選用壓入式模柄。如圖3-2所示。圖3-2模柄螺釘、銷釘?shù)倪x取螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起

36、定位作用，常用圓柱銷釘。它們的選取應(yīng)根據(jù)沖壓力大小、凹模厚度等確定。下表是螺釘規(guī)格。表3-1螺釘規(guī)格凹模厚度13>1319>1925>2532>35螺釘規(guī)格M4、M5M5、M6M6、M8M8、M10M10、M123.2彎曲模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模板外形尺寸的確定凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘、銷釘與下模座固定。根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典采用標(biāo)準(zhǔn)模板凹模厚H H=35凹模寬度B B=60凹模長(zhǎng)度L L= 80確定凹模的外形尺寸為為60×80×35凸模外形尺寸的確定根據(jù)壓力機(jī)的閉模高度和凹模的尺寸確定凸模的外形尺寸。模架的確定根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典3選用標(biāo)準(zhǔn)模架模柄的選用模柄的作用是

37、將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常見的模柄形式有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣模柄、浮動(dòng)式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。壓入式模柄能保證較高的同軸度和垂直度，適用于中小型模具，故在此選用壓入式模柄。如圖3-2所示。3.3校正模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模板外形尺寸的確定凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘、銷釘與下模座固定。根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典3采用標(biāo)準(zhǔn)模板凹模厚H H=35凹模寬度B B=60凹模長(zhǎng)度L L= 80確定凹模的外形尺寸為為60×80×35凸模外形尺寸的確定根據(jù)壓力機(jī)的閉模高度和凹模的尺寸確定凸模的外形尺寸。模柄的選用模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常見的模柄形式有壓

38、入式模柄、旋入式模柄、凸緣模柄、浮動(dòng)式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。壓入式模柄能保證較高的同軸度和垂直度，適用于中小型模具，故在此選用壓入式模柄。如圖3-2所示。3.4本章小結(jié)本章主要對(duì)落料、彎曲、校正沖壓模具進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如，凹模板外形尺寸、凸模外形尺寸的確定；模架；模柄等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。第4章 落料、彎曲、校正模具總裝圖4.1落料模具總裝圖落料模具如圖4-1所示。圖4-1落料模具總裝圖1-模柄 2-卸料螺釘 3-上模座 4-導(dǎo)套 5-導(dǎo)柱 6-下模座 7-凸模 8-螺釘 9-銷釘10-導(dǎo)料板 11-卸料版 12-橡膠 13-固定板 14-螺釘 15-墊板 16-止轉(zhuǎn)銷 17-擋

39、料銷 18-螺釘 19-承料板 20-凹模模具工作過(guò)程：將條料由承料板送入導(dǎo)料板的槽中，并靠槽一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，然后將工件從條料上落下，由模具下方取出工件進(jìn)行下一工序。最后將條料送進(jìn)下一步距，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。4.2彎曲模具總裝圖彎曲模具如圖4-2所示。圖4-2彎曲模具總裝圖1-模柄 2-固定板 3-上模座 4-導(dǎo)套 5-導(dǎo)柱 6-下模座 7-螺釘 8-凹模 9-凸模10-圓柱銷 11-止轉(zhuǎn)銷模具的工作過(guò)程：將第一步工序落料得到的工件放進(jìn)彎曲模具的凹模中，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，彎曲成型后用手從模具中取出。4.3校正模具總裝圖校正模具如圖4-3所示。圖4-3校正模具總裝圖1-模

40、柄 2-螺釘 3-圓柱銷 4-凸模 5-凹模 6-螺釘 7-圓柱銷 8-下模座 9-止轉(zhuǎn)銷模具的工作過(guò)程：將彎曲成型后的工件放入校正模具中，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，對(duì)工件進(jìn)行校正。4.4本章小結(jié)本章主要介紹三種單工序模具的總裝圖及模具的工作過(guò)程。第5章 模具的使用說(shuō)明5.1模具的使用注意事項(xiàng)1.模具前，應(yīng)檢查模具是否完好，所用的模具名稱、編號(hào)和基本結(jié)構(gòu)是否與工藝規(guī)程一致。有導(dǎo)向裝置的模具，檢查其潤(rùn)滑是否良好。并清除模具表面油污、贓物。2. 沖壓用毛坯表面要潔凈，并均勻涂抹潤(rùn)滑劑。3. 定期檢查壓力機(jī)，保證其精度和完好狀態(tài)。4. 定期進(jìn)行維護(hù)性修理。5.2壓力機(jī)應(yīng)具有安全保護(hù)裝置壓力機(jī)安全裝置應(yīng)

41、具有下列各項(xiàng)中的某一項(xiàng)功能，以杜絕人身事故的發(fā)生。1）壓力機(jī)滑塊運(yùn)行期間，人體的任一部分不會(huì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。2）滑塊下行程時(shí)，當(dāng)人體的任一部分進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)之前，滑塊能停止下行程或停于下死點(diǎn)之前。3）滑塊下行程時(shí)，能將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的人體某一部分推出。4）滑塊下行程時(shí)，能將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的操作者手臂拉出。5）當(dāng)操作者雙手脫離啟動(dòng)離合器的操縱按鈕（或操縱手柄）后，直到伸進(jìn)危險(xiǎn)區(qū)之前，滑塊能停止下行程或停于下死點(diǎn)之前。5.3模具的安裝和搬運(yùn)沖模的使用壽命、工作安全和沖件質(zhì)量等與沖模的正確安裝有著極大的關(guān)系。1）沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣可以保證模具有較高的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生廢品。而且可保證模具壽命。2）模具安裝時(shí)，將帶有導(dǎo)向的模具，上下應(yīng)同時(shí)搬到工作臺(tái)面上。由于大型模具在工作臺(tái)面上不便移動(dòng)，應(yīng)按材料的送料方向、產(chǎn)品的取出方式、氣墊頂桿孔的位置等盡量準(zhǔn)確定位。先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模。3）固定上模的方法有壓板壓緊、螺釘